杂卤石(K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O)是重要的钾盐资源,同时天然杂卤石矿体还被用于放射性或重金属污染物的固化封存。研究复杂盐水体系中杂卤石的形成条件对于理解海相蒸发盐成因和杂卤石钾资源的有效开发具有指导作用。海水(其主要组分为Na⁺,K⁺,Mg²⁺,Ca²⁺,Cl^-和SO₄^2-)是最为常见的天然水体系,也是最为常见的杂卤石形成物质来源。杂卤石矿物和海水的化学复杂性决定了其固液相平衡和热力学研究的难度。尽管对于海水体系矿物相平衡的研究已经有100多年的历史,但其中关于硫酸钙基成盐矿物(如两水石膏、半水石膏、无水石膏、钾石膏、多钙钾石膏、钙芒硝、水钙芒硝和杂卤石等)的相平衡仍然存在很多争议。其根源在于这些矿物与水溶液之间要达到热力学平衡态往往需要非常长的时间,由于实验条件的不一致,大量的实验研究结果之间存在极为显著的差异,其可靠性难以评判。这也为可靠的海水体系矿物相平衡热力学模型的构建带来了困难。本文以杂卤石为例展开矿物热力学、相平衡和热力学模型研究,通过这些方面的研究重新确定了海水体系中杂卤石形成条件,并在此基础上讨论了新的热力学认识对于天然杂卤石矿床形成及其钾资源提取的意义。